CN107671584A - 一种气幕排污的车床主轴系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气幕排污的车床主轴系统，包括主轴、开关阀、气源、监测探头与控制箱，主轴内部有气道与密封迷宫，气道与密封迷宫连通，监测探头位于主轴的排水口处，向控制箱实时反馈监测数据，控制箱根据反馈的检测数据控制开关阀的开合，气源内的压缩空气经气道进入密封迷宫，以吹除主轴内的污物。本发明通过气道连通气源与密封迷宫，使得压缩气体在气道及密封迷宫内流动，从而吹除污物；另外，通过监测探头实时监测污物情况，并将情况反馈至控制箱，从而控制开关阀的开合，反映灵敏，操控智能。

Description

一种气幕排污的车床主轴系统
技术领域
本发明涉及主轴装置，尤其涉及一种气幕排污的车床主轴系统。
背景技术
在零件车削加工过程中，常用切削液喷洒加工工件，并同时利用压缩空气吹除卡盘及工件上附着的切削液或粉尘。在该过程中受流体动能影响，少量污染物包括颗粒及其粉尘会伴随空气渗入到主轴密封结构腔室，进而渗入到主轴内部。倘若污物不能及时被排出，久而久之会对其造成结构破坏，使得零件的加工精度不能得到保证。
目前，很多主轴生产商通过优化主轴前端的结构来防止主轴内部被污染，多采用前端迷宫密封结构或者在前端盖处设置环状结构。
但是，现有的两种结构分别存在以下缺陷：
现有密封结构难以实现前端绝对密封，而密封结构的好坏直接影响主轴前端密封效果的好坏、轴承寿命，因此，采用前端迷宫密封结构仍然会加速主轴的损坏。在前端盖处设置环状结构虽然改变了吹气方向，可以阻挡切削液、粉尘的渗入，但不能完全阻止切削液、水蒸气等被反吸进芯轴，仍存在主轴加工精度和使用寿命下降的情况。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种气幕式排污的车床主轴系统，改善防污效果，提高主轴工作效率和加工精度。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种气幕排污的车床主轴系统，包括主轴、开关阀、气源、监测探头与控制箱，所述主轴内部有气道与密封迷宫，所述气道与所述密封迷宫连通，所述监测探头位于所述主轴的排水口处，向所述控制箱实时反馈监测数据，所述控制箱根据反馈的检测数据控制所述开关阀的开合，所述气源内的压缩空气经所述气道进入所述密封迷宫，以吹除所述主轴内的污物。
优选的，所述开关阀为电磁开关阀。
优选的，所述气幕排污的车床主轴系统还包括接管头，所述接管头一端与所述气源连通，所述开关阀位于所述接管头与所述气源的连通管道上，所述主轴包括机体，所述接管头与所述机体螺纹连接。
优选的，所述主轴还包括端盖与轴芯，所述端盖套接于所述轴芯，所述端盖设有环形凹槽，所述环形凹槽连通所述气道与所述密封迷宫，所述气道包括沟槽与第一通道，所述第一通道设于所述机体内，一端与所述接管头连通，另一端与所述沟槽连通，所述沟槽位于所述端盖内。
优选的，所述监测线路还包括信号线，所述信号线一端与所述监测探头连接，另一端与所述控制箱连接。
优选的，所述主轴还包括密封圈，所述密封圈安装于所述接管头与所述机体连接处。
优选的，所述气幕式排污的车床主轴系统还包括堵头，所述堵头密封所述气道。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过气道连通气源与密封迷宫，使得压缩气体在气道及密封迷宫内流动，从而吹除污物；另外，通过监测探头实时监测污物情况，并将情况反馈至控制箱，从而控制开关阀的开合，反映灵敏，操控智能。
附图说明
图1为本发明一气幕式排污的车床主轴系统的局部剖视图；
图2为图1的A处放大图；
图3为图1的B处放大图。
图中：100、气幕式排污的车床主轴系统；10、主轴；11、机体；12、端盖；13、轴芯；20、开关阀；30、控制箱；40、气源；50、接管头；60、堵头；70、空气管道；80、控制线路；90、监测线路；91、信号线；92、监测探头。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1-3所示，一种气幕式排污的车床主轴系统100包括主轴10、开关阀20、控制箱30、气源40、接管头50、堵头60、空气管路70、控制线路80与监测线路90。
主轴10端部包括机体11、端盖12与轴芯13。机体11与端盖12均套接于轴芯13外部。在机体11上设有内孔螺纹槽和第一通道，端盖12设有沟槽，第一通道一端与内螺纹槽槽底连通，另一端与沟槽连通，形成一气道。轴芯13与外部固定组件之间形成密封迷宫，在端盖12上还设有环形凹槽，该环形凹槽连通密封迷宫与气道。
监测线路90包括信号线91和监测探头92。监测探头92安装于环形凹槽一侧的内螺纹孔内，实时监测排出口附近切削液的渗入量。
接管头50与内孔螺纹槽螺纹连接，固定于机体11。接管头50与空气管路70连通，空气管道70另一端通过开关阀20与气源40连通。开关阀20为一电磁开关阀，通过控制线路80与控制箱30相连，以实现开关阀20的智能开关。信号线91一端与监测探头92相连，另一端与控制箱30相连。在接管头50处安装有一密封圈进行密封处理，同时在端盖12上安装有堵头60，防止吹尘除污过程中气体泄漏。
使用时，监测探头92实时监测排出口附近切削液的渗入量，并将数据通过信号线91传递给控制箱30。当污染物含量达到预警值，控制箱30驱动开关阀20打开，将气源40排出的洁净压缩空气由空气管路70传输至接管头50，从而进入主轴10内的气道、密封迷宫后排出。压缩空气在气道、密封迷宫内流动过程中，将渗入主轴10内的切削液、灰尘等带出进行排污。当污染物含量低于预警值时，控制箱30驱动开关阀20关闭，停止气源40的供气运动，如此往复循环，保证轴芯13高质量的洁净精度。
本发明在不改变密封迷宫基本结构的情况下，能实时监测内部污染物状况，通过信号监测、反馈、控制处理等实现开关阀20的开合，利用压缩气体由内向外吹除污物，以增加了主轴10的使用寿命，保证零件加工精度。另外，在吹除污染物的同时，高速流动的空气还能冷却轴承发热部位，提高单位时间内对机床主轴10的冷却效率。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种气幕排污的车床主轴系统，其特征在于：所述气幕排污的车床主轴系统包括主轴、开关阀、气源、监测探头与控制箱，所述主轴内部有气道与密封迷宫，所述气道与所述密封迷宫连通，所述监测探头位于所述主轴的排水口处，向所述控制箱实时反馈监测数据，所述控制箱根据反馈的检测数据控制所述开关阀的开合，所述气源内的压缩空气经所述气道进入所述密封迷宫，以吹除所述主轴内的污物。
2.如权利要求1所述气幕排污的车床主轴系统，其特征在于：所述开关阀为电磁开关阀。
3.如权利要求1所述气幕排污的车床主轴系统，其特征在于：所述气幕排污的车床主轴系统还包括接管头，所述接管头一端与所述气源连通，所述开关阀位于所述接管头与所述气源的连通管道上，所述主轴包括机体，所述接管头与所述机体螺纹连接。
4.如权利要求3所述气幕排污的车床主轴系统，其特征在于：所述主轴还包括端盖与轴芯，所述端盖套接于所述轴芯，所述端盖设有环形凹槽，所述环形凹槽连通所述气道与所述密封迷宫，所述气道包括沟槽与第一通道，所述第一通道设于所述机体内，一端与所述接管头连通，另一端与所述沟槽连通，所述沟槽位于所述端盖内。
5.如权利要求4所述气幕排污的车床主轴系统，其特征在于：所述监测线路还包括信号线，所述信号线一端与所述监测探头连接，另一端与所述控制箱连接。
6.如权利要求3所述气幕排污的车床主轴系统，其特征在于：所述主轴还包括密封圈，所述密封圈安装于所述接管头与所述机体连接处。
7.如权利要求1所述气幕排污的车床主轴系统，其特征在于：所述气幕式排污的车床主轴系统还包括堵头，所述堵头密封所述气道。
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